Ученые случайно поймали частицы темной энергии
В прошлом году физики сообщили, что экспериментальный детектор темной материи уловил нечто странное, что не поддается научному объяснению.
Кембриджские ученые предложили ответ, который в то время даже не рассматривался - эксперимент, возможно, впервые обнаружил темную энергию - таинственную силу, ускоряющую расширение Вселенной.
Хотя считается, что темная материя превосходит обычную материю в 5 раз, темная материя остается неуловимой. Он не взаимодействует со светом поэтому не видна. Но она проявляет себя через гравитационное воздействие в космических масштабах, таких как звезды, галактики и скопления галактик.
Но время от времени частица темной материи может врезаться в обычную частицу материи таким способом, который мы можем обнаружить с помощью специального оборудования, вроде детекторов нейтрино или темной материи.
Устройство XENON1T является одной из версий такого оборудования. Эксперимент, проводившийся в Италии в период с 2016 по 2018 год, представлял собой большой резервуар, полный жидкого ксенона, который хранился глубоко под землей.
Идея заключалась в том, что если частица темной материи пронесется через резервуар, она возбудит атомы ксенона, чтобы произвести вспышку света и свободных электронов, которую может обнаружить набор датчиков.
Но другие известные элементарные частицы могут иметь такой же эффект. Размещение эксперимента под землей помогает уменьшить этот шум, но не весь.
Итак, ученые вычисляют ожидаемый фоновый уровень событий, а затем проверяют, насколько фактическое обнаружение совпадает с ожидаемым. В прошлом году ученые сообщили об "удивительном превышении числа событий" до 285 частиц вместо ожидаемого фона в 232.
Эта странность породила множество теорий, даже самых безумных. Но было ли это темной материей?
Главным кандидатом в то время была гипотетическая элементарная частица, называемая солнечным аксионом. Как следует из названия, они могут быть рождены Солнцем, и, хотя сами они не считаются кандидатами на темную материю, другие типы аксионов таковыми являются, поэтому обнаружение доказательств любого из них было бы важным шагом.
Команда из Кембриджа утверждает, что для получения наблюдаемого сигнала потребовалось бы слишком много солнечных аксионов. Вместо этого они предлагают другого "виновника" - частицу-носитель силы для темной энергии.
"Было действительно удивительно, что этот избыток частиц в принципе мог быть вызван темной энергией, а не темной материей. Мы пока не до конца провели расчеты, но если они окажутся верны, то мы окажемся на пороге сенсационного открытия в физике", - говорит доктор Санни Вагноцци, первый автор исследования.
Пока ученые не спешат делать однозначные выводы, так как необходимы дальнейшие исследования "пойманных" частиц.
